一种货运无人机滑行自动驶入驶出的控制方法技术

本发明专利技术涉及一种无人机的地面滑行控制技术领域，尤其是一种后三点式起落架的货运无人机地面滑行道自动驶入驶出的控制方法。该控制方法具体包括：先获取机场和停机坪的信息，规划出货运无人机驶入驶出的滑行航线；再将规划的滑行航线发送给货运无人机；货运无人机的根据接收到的滑行航线确认滑序后，按照滑序并在控制律控制下由起点滑行到终点,完成对无人机的控制。由于采用上述技术方案，在确定相应的地面滑行航线航路点后，无人机可自主规划出可供滑行的安全航线，并根据当前的滑行状态，精准地计算出油门值和左右刹车量，从而以指定速度精确地跟踪预设航线滑行，因此无需人工牵引的方式便可自动驶入驶出跑道，提高效率，减少资源利用。资源利用。资源利用。

【技术实现步骤摘要】
一种货运无人机滑行自动驶入驶出的控制方法


[0001]本专利技术涉及一种无人机的地面滑行控制
，特别是涉及一种后三点式起落架的大型货运无人机地面滑行道自动驶入驶出的控制方法。

技术介绍

[0002]目前，无人机由于具备无须人为干涉，可以快速执行任务等优点，被广泛应用到各行各领域。大型货运常规布局的无人机大多使用轮式起降方式，但目前大多数无人机在地面转移时还是通过人工牵引的方式。一般情况下起飞阶段从停机坪牵引至跑道起飞点并对准跑道中心，着陆后再从跑道上牵引回机库或停机坪。这种方式对跑道的占用时间较长，且耗费较大的人力和物力，占用较多的机场资源，跑道利用率低。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开了一种货运无人机滑行自动驶入驶出的控制方法，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种货运无人机滑行自动驶入驶出的控制方法，所述的控制方法具体包括：
[0005]S1)获取机场和停机坪的信息，规划出货运无人机驶入驶出的滑行航线；
[0006]S2)再将规划的滑行航线发送给货运无人机；
[0007]S3)货运无人机的根据接收到的滑行航线的序号确认滑序后，按照滑序并在控制律控制下，由起点滑行到终点。
[0008]进一步，所述S1)中的规划的滑行航线，具体方式为：以无人机停放位置设为起点的航路点，将无人机需要到达的目标点设有终点的航路点，其余的航路点均设在均转弯处；且每个航路点均设有序号，所述序号按路线方向依次增加。
[0009]进一步，所述航路点通过地面某点的经度和纬度进行确定，通过两个编号相邻的航路点构成初始直线段航线；
[0010]利用圆弧替代法，在每个直线段航线之间的折角处构造与其相切的圆弧段，取代折角处的直线段航线，作为无人机的圆弧段滑行航线。
[0011]进一步，所述S3)的具体步骤为：
[0012]S3.1)货运无人机的机载控制器接收到滑行航线，确认滑行航线起点和终点信息，根据判断条件确认滑序；
[0013]S3.2)确定滑序后，货运无人机的机载控制器采用前轮差动刹车纠偏控制律和地速保持控制律控制货运无人机沿预定的滑行航线由起点滑行到终点。
[0014]进一步，所述S3.1)中的判断条件为：
[0015]若起点序号小于终点序号，则顺序滑行；
[0016]若起点序号大于终点序号，无人机则逆序滑行；
[0017]若起点序号与终点序号相同，无人机则朝向目标点滑行。
[0018]进一步，所述S3.2)中的地速保持控制律的控制方式为：先根据货运无人机距目标点的待滑行距离，确定滑行速度指令，并根据货运无人机的地速与滑行速度指令的差值，控制刹车和发动机油门进行增减，完成对速度的精确控制。
[0019]进一步，所述刹车和发动机油门双通道速度控制结构对速度进行闭环控制。
[0020]进一步，所述S3.2)中的前轮差动刹车纠偏控制律的控制方式为：滑行过程中实时采集的无人机的状态数据计算得到侧偏距、侧偏速度、偏航角和航向角速率，再将侧偏距、侧偏速度、偏航角和航向角速率与前轮差动刹车纠偏控制律结合计算得到左右刹车控制量；
[0021]再根据航路点的经纬度计算当前段航线的航向与下一段航线的航向，根据两段航向夹角和转换航点安全距离确定转弯半径和转弯圆弧段，完成两段航线之间转弯；
[0022]到达目标航路点即为终点，自动解除滑跑控制，无人机刹车，降低发动机油门值，无人机停止。
[0023]进一步，所述S3.2)中还包括：故障判断控制律，所述故障判断控制律的控制方式为：当机载系统出现影响滑跑的故障，系统可自动终止滑行，并应急刹车，排除系统故障后，判断飞机位置是否满足再次滑跑驶入驶出的要求，并返回航线滑行状态。
[0024]所述控制律即为控制方式。
[0025]一种可读存储介质，包括存储器，所述存储器存储有程序，处理器，所述处理器执行上述的货运无人机滑行自动驶入驶出的控制方法。
[0026]本专利技术的有益技术效果是：由于采用上述技术方案，在确定相应的地面滑行航线航路点后，无人机可自主规划出可供滑行的安全航线，并根据当前的滑行状态，精准地计算出油门值和左右刹车量，从而以指定速度精确地跟踪预设航线滑行，因此无需人工牵引的方式便可自动驶入驶出跑道，提高效率，减少资源利用。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一种货运无人机滑行自动驶入驶出的控制方法的流程图；
[0028]图2为本专利技术的实施例中规划的滑行航线的示意图。
[0029]图3为本专利技术的实施例中圆弧航段的构造示意图，(a)为45
°
情况下圆弧段航线构造，(b)为45
°
情况下圆弧段航线构造(c)为135
°
情况下圆弧段航线构造。
[0030]图4为本专利技术的实施例中控制系统的示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作近一步的说明。
[0032]如图1所示，本专利技术一种货运无人机滑行自动驶入驶出的控制方法，所述的控制方法具体包括：
[0033]S1)获取机场和停机坪的信息，规划出货运无人机驶入驶出的滑行航线；
[0034]S2)再将规划的滑行航线发送给货运无人机；
[0035]S3)货运无人机的根据接收到的滑行航线的序号确认滑序后，按照滑序并在控制律控制下，由起点滑行到终点。
[0036]所述S1)中的规划的滑行航线，具体方式为：以无人机停放位置设为起点的航路
点，将无人机需要到达的目标点设有终点的航路点，其余的航路点均设在均转弯处；且每个航路点均设有序号，所述序号按路线方向依次增加。
[0037]所述航路点通过地面某点的经度和纬度进行确定，通过两个编号相邻的航路点构成初始直线段航线；
[0038]利用圆弧替代法，在每个直线段航线之间的折角处构造与其相切的圆弧段，取代折角处的直线段航线，作为无人机的圆弧段滑行航线。
[0039]所述S3)的具体步骤为：
[0040]S3.1)货运无人机的机载控制器接收到滑行航线，确认滑行航线起点和终点信息，根据判断条件确认滑序；
[0041]S3.2)确定滑序后，货运无人机的机载控制器采用前轮差动刹车纠偏控制律和地速保持控制律控制货运无人机沿预定的滑行航线由起点滑行到终点。
[0042]所述S3.1)中的判断条件为：
[0043]若起点序号若小于终点序号，则顺序滑行；
[0044]若起点序号若大于终点序号，无人机则逆序滑行；
[0045]若起点序号与终点序号相同，无人机则朝向目标点滑行。
[0046]所述S3.2)中的地速保持控制律的控制方式为：先根据货运无人机距目标点的待滑行距离，确定滑行速度指令，并根据货运无人机的地速与滑行速度指令的差值，控制刹车和发动机油门进行增减，完成对速度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种货运无人机滑行自动驶入驶出的控制方法，其特征在于，所述的控制方法具体包括：S1)获取机场和停机坪的信息，规划出货运无人机驶入驶出的滑行航线；S2)再将确认起点和终点的规划滑行航线发送给货运无人机；S3)货运无人机的根据接收到的滑行航线确认滑序后，按照滑序并在控制律控制下由起点滑行到终点,完成对无人机的控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1)中的规划的滑行航线，具体方式为：以无人机停放位置设为起点的航路点，将无人机需要到达的目标点设有终点的航路点，其余的航路点均设在均转弯处；且每个航路点均设有序号，所述序号按路线方向依次增加。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述航路点通过地面某点的经度和纬度进行确定，通过两个编号相邻的航路点构成初始直线段航线；利用圆弧替代法，在每个直线段航线之间的折角处构造与其相切的圆弧段，取代折角处的直线段航线，作为无人机的圆弧段滑行航线。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S3)的具体步骤为：S3.1)货运无人机的机载控制器接收到滑行航线，确认滑行航线起点和终点的序号，根据判断条件确认滑序；S3.2)确定滑序后，货运无人机的机载控制器采用前轮差动刹车纠偏控制律和地速保持控制律控制货运无人机沿预定的滑行航线由起点滑行到终点。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S3.1)中的判断条件为：若起点序号小于终点序号，则顺序滑行；若起点序号大于终点序号，无人机则逆序滑行；若起点序号与终点序号相同，无人机则朝向目标点滑行。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S3.2)中的地速保持控制律的控制方式为：先根据货运无人机距目标点的待滑行...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪善武，常天星，李萌召，王猛，孙歌苹，
申请(专利权)人：航天时代飞鹏有限公司，
类型：发明
国别省市：